圖1為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖.圖中打點計時器的電源為50Hz的交流電源,打點的時間間隔用△t表示.在小車質(zhì)量未知的情況下,某同學設(shè)計了一種方法用來研究“在外力一定的條件下,物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”.
(1)完成下列實驗步驟中的填空:
①平衡小車所受的阻力:小吊盤中不放物塊,調(diào)整木板右端的高度,用手輕撥小車,直到打點計時器打出一系列間隔均勻的點.
②按住小車,在小吊盤中放入適當質(zhì)量的物塊,在小車中放入砝碼.
③打開打點計時器電源,釋放小車,獲得帶有點列的紙袋,在紙袋上標出小車中砝碼的質(zhì)量m.
④按住小車,改變小車中砝碼的質(zhì)量,重復(fù)步驟③.
⑤在每條紙帶上清晰的部分,沒5個間隔標注一個計數(shù)點.測量相鄰計數(shù)點的間距s
1,s
2,….求出與不同m相對應(yīng)的加速度a.
⑥以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標
為縱坐標,在坐標紙上做出
-m關(guān)系圖線.若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比,則
與m處應(yīng)成
線性
線性
關(guān)系(填“線性”或“非線性”).
(2)完成下列填空:
(。┍緦嶒炛,為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時,小車所受的拉力近似不變,小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)滿足的條件是
遠小于小車和砝碼的總質(zhì)量
遠小于小車和砝碼的總質(zhì)量
.
(ⅱ)設(shè)紙帶上三個相鄰計數(shù)點的間距為s
1、s
2、s
3.a(chǎn)可用s
1、s
3和△t表示為a=
.圖2為用米尺測量某一紙帶上的s
1、s
3的情況,由圖可讀出s
1、s
3,由此求得加速度的大小a=
1.15
1.15
m/s
2.
(ⅲ)圖3為所得實驗圖線的示意圖.設(shè)圖中直線的斜率為k,在縱軸上的截距為b,若牛頓定律成立,則小車受到的拉力為
,小車的質(zhì)量為
.